PLC의 아날로그 입력값이 일정한 간격으로 튀는 현상이 발생할 때 접지와 차폐는 어떻게 점검해야 하나요?

Question

압력센서나 유량계에서 출력되는 4~20mA 신호를 PLC 아날로그 입력 모듈로 받아 처리하고 있는데, 실제 설비 상태는 일정한데도 PLC 모니터링 값이 주기적으로 급격하게 변하는 경우가 있습니다. 센서 자체의 고장이나 배선 접촉 불량뿐 아니라 주변 인버터와 전동기에서 발생하는 전기적 노이즈도 원인이 될 수 있습니다. 아날로그 신호에 노이즈가 유입되는 원리는 무엇이며, 신호선의 차폐와 접지, 전원 분리 및 입력 필터 설정을 어떤 순서로 점검해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

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LC의 아날로그 입력값이 주기적으로 튀는 현상은 센서 출력의 불안정, 접속 단자의 접촉 불량, 전원 품질 문제 또는 전자기적 노이즈 등으로 발생할 수 있습니다. 특히 인버터와 전동기의 전력 케이블 주변에 아날로그 신호선을 함께 배선하면 스위칭 과정에서 발생하는 전자기적 간섭이 신호에 영향을 줄 수 있습니다. 먼저 PLC에서 표시되는 값뿐 아니라 센서의 실제 출력 전류를 적절한 계측기로 확인해 센서 문제와 입력 측 문제를 구분해야 합니다. 이후 신호선의 단자 체결 상태, 케이블 손상, 신호선과 동력선의 배선 경로, 차폐층의 접속 상태를 점검합니다. 차폐 접지는 일반적으로 설비 설계와 제조사 지침에 따라 한쪽 끝에서 접속하는 방식을 검토하지만, 고주파 노이즈 대책이나 장비별 접지 방식에 따라 적합한 방법이 달라질 수 있으므로 일률적으로 적용해서는 안 됩니다. 또한 아날로그 입력 모듈의 필터 설정과 신호 공통단자, 센서 전원 상태도 확인해야 합니다. 필터만 과도하게 적용하면 실제 압력이나 유량의 급격한 변화를 늦게 감지할 수 있으므로, 노이즈의 원인을 먼저 찾아 해결한 뒤 필요한 범위에서 필터를 조정하는 것이 좋습니다.